Ludwig Boltzmann az ideális gázok molekuláris-kinetikai elméletének megalkotója. 1844-ben született Bécsben. Boltzmann a tudomány úttörője és felfedezője. Munkáit és kutatásait a társadalom gyakran félreértette és elutasította. A fizika további fejlődésével azonban munkásságát elismerték, és később publikálták.
A tudós tudományos érdeklődési köre olyan alapvető területekre terjedt ki, mint a fizika és a matematika. 1867-től számos felsőoktatási intézményben dolgozott tanárként. Kutatásai során megállapította, hogy a gáznyomás a molekulák kaotikus hatásának köszönhető annak az edénynek a falára, amelyben elhelyezkednek, míg a hőmérséklet közvetlenül függ a részecskék (molekulák) sebességétől, más szóval kinetikától. energia. Ezért minél gyorsabban mozognak ezek a részecskék, annál magasabb a hőmérséklet. A Boltzmann-állandó a híres osztrák tudósról kapta a nevét. Ő volt az, aki felbecsülhetetlenül hozzájárult a statikus fizika fejlődéséhez.
Ennek az állandó értéknek a fizikai jelentése
A Boltzmann-állandó meghatározza az olyan fizikai mennyiségek közötti kapcsolatot, mint a hőmérséklet és az energia. Statikusbanmechanika, ez kulcsfontosságú szerepet játszik. A Boltzmann-állandó k=1, 3806505(24)10-23J/K. A zárójelben lévő számok jelzik az érték értékének megengedett hibáját az utolsó számjegyekhez képest. Érdemes megjegyezni, hogy a Boltzmann-állandó más fizikai állandókból is származtatható. Ezek a számítások azonban meglehetősen bonyolultak és nehezen kivitelezhetők. Nemcsak a fizika, hanem a felsőfokú matematika területén is mély ismereteket igényelnek.
Az abszolút hőmérséklet és az energia kapcsolata
A Stefan-Boltzmann állandó lehetővé teszi a mikro- és makrovilág jellemzőinek összekapcsolását, nevezetesen a molekulák mozgási sebességének a hőmérséklethez viszonyított arányát. Az arányt leíró képlet a következő: 3/2mv2=kT.
Egy edényben egy homogén gázban bizonyos T hőmérsékleten az egyes szabadsági fokokra eső energia egyenlő a kT/2 aránnyal. A molekulák elhelyezkedésének hőmérsékletének és tömegének ismeretében könnyen kiszámítható a négyzetes középsebesség. Ez a képlet azonban nem alkalmas kétatomos gázokhoz.
Ludwig Boltzmann arány (entrópia - valószínűség)
Egy termodinamikai rendszer entrópiája a termodinamikai valószínűség logaritmusaként definiálható. Ezt az arányt nevezhetjük a nagy osztrák fizikus fő vívmányának és felfedezésének, amelyet élete végén tett. Egy tudós élete során soha nem kapottTudományos körökben elismerték, de négy évvel halála után ezt a felfedezést hivatalosan is elismerték.
Pár szó zárásként
A Boltzmann-állandó nemcsak a statikus fizika és a molekuláris-kinetikai elmélet magját képezi, hanem a fizikai elméletek további fejlődésére is hatással volt. Ez vonatkozik például egy olyan szakaszra, mint a kvantummechanika.
